Mxenes na granici svijeta 2d materijala

Yury Gogotsi Odjel za znanost i inženjerstvo materijala i Institut AJ Drexel Nanomaterials, Sveučilište Drexel, Philadelphia, PA 19104, SAD E-mail: gogotsi@drexel.edu

Sažetak: Obitelj 2D karbida prijelaznih metala i nitrida (MXENES) brzo se širi od otkrića Ti3c2 u 2011. [1]. Sintetizirano je otprilike 30 različitih Mxena, a struktura i svojstva brojnih drugih Mxena predviđena su korištenjem izračunavanja funkcionalne teorije gustoće (DFT) [2]. Nadalje, dostupnost čvrstih otopina na mjestima M i X, kontrola površinskih završetaka i otkriće naručenih dvostrukih m Mxena (npr. MO2TIC2) nude potencijal za sintezu desetaka novih različitih struktura. Ova će prezentacija opisati najsuvremeniju u sintezu Mxenesa. Delaminacija u jednoslojne 2D pahuljice i sastavljanje u filmove i 3D strukture, kao i njihova svojstva. Odnosi MXENE-a za sintezu i strukture bit će riješeni na primjeru TI3C2 i nedavno razvijenih MXENES-a. Svestrana kemija obitelji MXENE čini njihova svojstva prilagodljivim za veliku raznolikost aplikacija [3]. Pokazalo se da su kisik ili hidroksil-prekinuti Menes, kao što je Ti3C2O2, na površini imaju slojeve prijelaznih metala koji mogu redoks, a nude kombinaciju visoke elektroničke vodljivosti s hidrofilnošću, kao i brzog ionskog transporta [4]. To, između mnogih drugih povoljnih svojstava, čini materijalnu obitelj koja obećava kandidate za skladištenje energije i srodne elektrokemijske primjene [5], ali primjene u plazmonici, elektrokatalizi, biosenzorima, pročišćavanju vode/desalinizaciji i drugim poljima su podjednako uzbudljive. Konkretno, riješit će se elektromagnetska zaštita i antene primjene MXENE -a

Upućivanja: [1] M. Naguib i sur., Dvodimenzionalni nanokristali proizvedeni eksfolijacijom Ti3ALC2, Advanced Materials, 23, 4248 (2011). [2] X. Xiao, H. Wang, P. Urbankowski, Y. Gogotsi, Topokemijska sinteza 2D materijala, Recenzije kemijskog društva, 47 (23) 8744 - 8765 (2018). [3] B. Anasori, M. Lukatskaya, Y. Gogotsi, 2D metalni karbidi i nitridi (Mxenes) za skladištenje energije, Nature Review Materijali, 2, 16098 (2017). [4] K. Hantanasirisakul, Y. Gogotsi, Elektronička i optička svojstva 2D prijelaznih metalnih karbida i nitrida (MXENES), Napredni materijali, 30 (52) 1804779 (2018). [5] X. Wang i ostali, Utjecaj Solvents` na skladištenje naboja u titanovom karbidu mxene, Nature Energy, 4, 241–248 (2019). Biografija: Dr. Yury Gogotsi ugledni je sveučilišni profesor i Charles T. i Ruth M. Bach profesorica znanosti i inženjerstva materijala na Sveučilištu Drexel. Također je direktor Instituta AJ Drexel Nanomaterials. Svoje MS (1984) i doktorat (1986) primio je iz Kijevske Politehnike i DSC diplomu na Ukrajinskoj akademiji znanosti 1995. Njegova istraživačka skupina radi na 2D karbidima, nanostrukturiranim ugljikovima i drugim nanomaterijalima za energetiku, vodu i biomedicinske primjene. Prepoznat je kao visoko citirani istraživač i laureat citata Thomson Reuters/Clarivate Analytics (H-indeks veći od 100). Za svoje je istraživanje primio brojne nagrade, uključujući nagradu Europske udruge za ugljik, S. Somiya nagradu od Međunarodne unije za istraživanje materijala, Nano Energy Award iz Elseviera, Međunarodna nanotehnološka nagrada (Rusnanoprize), nagrada za R&D 100 iz časopisa R&D (dva puta) (dva puta) (dva puta) (dva puta) (dva puta) (dva puta) (dva puta) (dva puta) (dva puta) (dva puta) . Izabran je za suradnika Američkog udruženja za unapređenje znanosti (AAAS), Društvo za istraživanje materijala, Američko keramičko društvo, Elektrokemijsko društvo, Međunarodno društvo za elektrokemiju, Kraljevsko društvo za kemiju, Nanosmat Society, kao i akademik svijeta Akademija za keramiku i stipendist Europske akademije znanosti. Također je služio u Upravnom odboru MR -a i djeluje kao pridruženi urednik ACS Nano